Виктор Вайскопф: Наука и удивительное [Как человек понимает природу]

Каждый шаг к большей дифференциации в этом развитии требует очень большого количества менее дифференцированного материала. Ядерная печь в центре звезд оставалась бы недостаточно горячей для производства новых элементов, если бы ее не окружали огромные количества водорода; жизнь на Земле требует лучистого тепла, которое может поставляться только значительно более крупным телом, Солнцем, состоящим из гораздо более примитивной материи, так как при высокой температуре молекулы существовать не могут.

Часто говорят, что наука сместила человека и его Землю из центра Вселенной, где, как он наивно полагал, он находится, и определила для него гораздо менее важное место. Наше Солнце — это только маленькая и почти неразличимая звездочка в уголке огромного пространства, занимаемого нашей Галактикой, и таких звездочек очень много. Более того, вероятно, существует множество других звезд с планетами, на которых развилась жизнь. Некоторых людей эта мысль должна угнетать.

Но она может иметь и другое значение. Огромность Вселенной, наличие миллиардов звезд и пространства между ними служат необходимыми условиями развития материи, т. е. для превращения простых, неупорядоченных частиц в атомы и молекулы и наконец в крупные совокупности, образующие животных и мыслящие существа. Участки, в которых материя принимает более дифференцированную форму, очень немногочисленны и являются избранными. Их следует рассматривать как наиболее развитые и выдающиеся места Вселенной, места, где материя смогла полнее всего использовать свои возможности. Поэтому мы находимся в очень привилегированном и центральном положении, так как Земля — одно из таких мест. Могут существовать другие места, где развитие пошло еще дальше, но на Земле развилась жизнь в мыслящие существа. В мыслях этих существ отражается природа.

Но это не простое отражение. В мозгу человека внешние впечатления не просто регистрируются, они создают представления и понятия. Это отпечатки внешнего мира в человеческом мозгу. Поэтому нет ничего удивительного в том, что после долгого периода поисков и ошибок некоторые из представлений и понятий, выработанных человеком, постепенно приближаются к фундаментальным законам, управляющим миром, и какая-то часть наших представлений правильно отражает истинное строение атомов и истинное движение звезд. Природа в образе человека начинает познавать самое себя.

Мы будем измерять все величины в метрической системе, как это делают ученые и все люди в большинстве стран, за исключением Англии и США. Введением этой полезной системы мер мы обязаны французской революции; достойно сожаления, что она не принята в странах английского языка.

Единицей длины служит метр, приблизительно равный расстоянию от кончика носа до конца вытянутых рук. Согласно научному определению основателей системы, метр должен равняться одной сорокамиллионной окружности Земли. Они не могли проводить свои измерения с достаточной точностью и сделали очень небольшую ошибку. Но мы пользуемся их исходным метром. Сантиметр — это одна сотая часть метра, он примерно равен диаметру мелкой монеты. Миллиметр — тысячная часть метра, он близок к толщине монеты. Километр — тысяча метров, «короткая» миля, или 3300 футов.

Движение планет по небу казалось странным потому, что они перемещаются не просто с востока на запад, как Луна, а описывают сложные петли. Именно это запутанное движение по небесному своду и объяснил Коперник, исходя из простой кинематики движения планет по окружности вокруг Солнца. ( Прим. перев .)

Если выразить изменение направления в градусах, например считать его равным а , и пройти n метров, то расстояние до дерева составит 57 n / a . Чем меньше а, тем дальше от нас находится дерево.

Вместо того, чтобы писать числа с многими нулями, мы будем в этой книге пользоваться общепринятым научным обозначением через так называемые «степени десяти». Так, 10 14означает десять в четырнадцатой степени, т. е. десять, умноженное само на себя четырнадцать раз, или единицу в первом знаке с четырнадцатью нулями после нее. В этих обозначениях миллион, например, записывается в виде 10 6.

Когда мы говорим, что расстояние до Сириуса составляет 10 14 км , это не означает, что оно точно равно этой величине. Мы указываем только «порядок величины». Оно может равняться и 2/3 и 3/2 от 10 14 км . Для специальных научных целей расстояние до Сириуса нужно знать значительно точнее, и оно действительно известно очень точно, но в данном случае в этом нет необходимости. Для нас сейчас неважно, удален ли Сириус от нас на 1/2·10 14 км или на 2·10 14 км . При определении протяженности пространства нас интересует только порядок величины.